JP2011151013A - Single battery, and battery pack using the single battery - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、単電池および本単電池を連結して組電池とするいわゆるモジュール電池(以下、単電池および組電池)に関する。 The present invention relates to a single battery and a so-called module battery (hereinafter referred to as a single battery and an assembled battery) that is formed by connecting the single batteries.
単電池およびこの単電池を用いた組電池を製作する場合には、電池間に冷却媒体(例えば空気)を通過させるスペーサを考慮する必要がある。従来の冷却媒体を通過させる冷却性を考慮した二次電池モジュールとしては、多数の単電池間に交互に電池隔壁を配置して隔壁距離を維持し、両側の最も外側に締結部材を形成した平板のエンドプレートを配置し、前記締結部材に締結ロッドを通して固定した二次電池モジュールおよびこれに適用される単電池固定用エンドプレートが開示されている(特許文献1)。 When manufacturing a single cell and an assembled battery using the single cell, it is necessary to consider a spacer that allows a cooling medium (for example, air) to pass between the cells. As a secondary battery module in consideration of the cooling ability that allows a conventional cooling medium to pass through, a battery partition is alternately arranged between a number of single cells to maintain the partition distance, and a flat plate in which fastening members are formed on the outermost sides on both sides. There is disclosed a secondary battery module in which an end plate is arranged and fixed to the fastening member through a fastening rod, and a single cell fixing end plate applied thereto (Patent Document 1).
単電池を連結してモジュール化(組電池化)する場合には、冷却性を考慮する必要があり、特に単電池間に冷却媒体を通すスペースを考慮する必要がある。なお、本願明細書における「冷却媒体」としては、空気、オイル、フッ素系不燃液体等、気体状、液体状の流体物が挙げられる。例えば、所定のスペースとなるようにガイドを形成した枠体を上部と下部に配置することにより組電池化することが考えられる。しかし、電池の端子面である上部は配線の都合上、各単電池の状態検知回路を配するのに好都合な部位であることや、また端子間の接続も行われていることから、これらの制約の中で一定の電池間スペースを確保しつつ確実に電池を固定出来る上部枠体を設計して組電池化するには工夫を要する。 When unit cells are connected to form a module (assembled battery), it is necessary to consider cooling properties, and in particular, it is necessary to consider a space for passing a cooling medium between the cells. In addition, examples of the “cooling medium” in the specification of the present application include gaseous and liquid fluids such as air, oil, and fluorine-based incombustible liquid. For example, it is conceivable to form an assembled battery by disposing a frame body in which guides are formed so as to form a predetermined space at the upper and lower portions. However, the upper part which is the terminal surface of the battery is a convenient part for arranging the state detection circuit of each unit cell for the convenience of wiring, and since the connection between terminals is also made, these Ingenuity is required to design an upper frame body that can securely fix the battery while ensuring a certain space between the batteries within the constraints and to make an assembled battery.
或いは、組電池の側面両端にエンドプレートを配し、エンドプレートに設けられた貫通孔に棒体(連結ロッド)を通して両端を締結して挟持する方法もあるが、この場合、両端から挟持されているだけなので振動や機械的衝撃によって単電池が位置ズレする恐れがあった。単電池の位置ズレ防止のためにガイド付き枠体を併用することも考えられるが、そうすると組電池の形成部材による被覆面積が多くなり、電池の冷却性が損なわれてしまうという問題がある。 Alternatively, there is a method in which end plates are arranged at both ends of the side surface of the assembled battery, and both ends are fastened and clamped through rods (connecting rods) in through holes provided in the end plate. There was a risk that the cells would be misaligned due to vibration or mechanical shock. Although it is conceivable to use a frame with a guide in order to prevent the positional deviation of the unit cell, there is a problem that the covering area by the forming member of the assembled battery increases and the cooling property of the battery is impaired.
また、複数の単電池を並べて連結した組電池は、その連結に用いる部材、例えば、上記エンドプレート及び棒体(連結ロッド)は、長期間の振動や衝撃によりいずれも摩耗して破壊されるという問題がある。 In addition, in an assembled battery in which a plurality of unit cells are connected side by side, members used for the connection, for example, the end plate and the rod (connecting rod) are all worn and destroyed by long-term vibration and impact. There's a problem.
本発明はかかる事情を考慮してなされたものであり、その目的とするところは簡便な方法で連結することにより組電池化できる単電池を提供するとともに、電池間の所定のスペースを確保しながら確実に単電池が固定され、さらに単電池と外気との接触面積を大きくすることが可能で冷却性の優れた組電池を提供することにある。 The present invention has been made in consideration of such circumstances, and the object of the present invention is to provide a unit cell that can be assembled into a battery by connecting them in a simple manner, while ensuring a predetermined space between the batteries. An object of the present invention is to provide an assembled battery having excellent cooling performance, in which a unit cell is securely fixed and a contact area between the unit cell and outside air can be increased.
非水電解質電池は、水系電池に比べて、エネルギー密度に優れるという特徴を有しているが、非水電解質電池は水系電池に比べて熱伝導性が低いことから、電池の使用時の冷却を充分に行う必要がある。また、本発明にかかる組電池は、非水電解質電池に適用すると、エネルギー密度の点で優れるという非電解質電池の特徴を最大限に生かしたものとすることができるため、好ましい。 Non-aqueous electrolyte batteries have the feature of superior energy density compared to water-based batteries, but non-aqueous electrolyte batteries have lower thermal conductivity than water-based batteries. It is necessary to do enough. Further, the assembled battery according to the present invention is preferably applied to a non-aqueous electrolyte battery because it can maximize the characteristics of the non-electrolyte battery in terms of energy density.
本発明は、上記課題に対処するために、請求項1に記載の発明は、電槽ケース(11)に発電要素が収容され、上方に出力端子(2、3)を備えると共に、前記電槽ケース(11)の短側面(11a)に、該短側面の幅よりも長い貫通孔(12a)を設けた連結部材(12)が配されたことを特徴とする単電池(1)であることを特徴としている。
In order to cope with the above-mentioned problem, the present invention according to
また、請求項2に記載の発明は、電槽ケース(11)に発電要素が収容され、上方に出力端子(2、3)を備えると共に、前記電槽ケース(11)の短側面に、該短側面(11a)の幅よりも長い貫通孔(12a)を設けた連結部材(12)が配された単電池(1)を複数個並列するとともに、前記連結部材(12)の貫通孔(12a)に連結ロッド(21)が貫通され、これら複数個の単電池(1)を一体に締結されてなる組電池であることを特徴としている。
Further, the invention according to
また、請求項3に記載の発明は、電槽ケース(11)に発電要素が収容され、上方に出力端子(2、3)を備えると共に、前記電槽ケース(11)の両方の短側面(11a)に、該短側面の幅と同幅の連結部材(13)が配され、且つ、前記連結部材(13)の両側面に嵌合手段を備えている単電池であることを特徴としている。
Further, the invention according to
また、請求項4に記載の発明は、電槽ケース(11)に発電要素が収容され、上方に出力端子(2、3)を備えると共に、前記電槽ケース(11)の両方の短側面(11a)に、該短側面の幅と同幅の連結部材(13)が配され、且つ、前記連結部材(13)の両側面に嵌合手段を備えている単電池(1)を複数個されてなる組電池であって、隣接する前記単電池間に、前記電槽ケース(11)の長側面に沿い、端部が前記嵌合手段に嵌合されると共に、気流が通過可能なスペース(4)を形成してなる組電池であることを特徴としている。
In addition, the invention according to
前記連結部材は、前記短側面に2箇所またはそれより多くの箇所配されていてもよい。このようにすると、連結部材にかかる振動や衝撃の負荷を連結部材の数だけ分散することができる。このような連結部材を有する単電池を用いた組電池は、長期間の振動や衝撃に対する安全性を向上させることができる。 The connecting member may be arranged at two or more locations on the short side surface. If it does in this way, the load of the vibration and impact concerning a connection member can be disperse | distributed by the number of connection members. An assembled battery using a single battery having such a connecting member can improve safety against long-term vibration and impact.
前記連結部材は、前記短側面の両端部を覆うU字状の構造であってもよい。また、前記連結部材は、鉛直軸周りに前記電槽ケースの外周全体を帯状に覆う環状構造であってもよい。いずれの構成でも、電槽ケースの鉛直軸方向の一部は、連結部材で覆われずに露出されていてもよい。このようにすると、連結部材により電槽ケースを保護することができるとともに、電槽ケースとの接合をより強固にすることができる。このような連結部材を有する単電池を用いた組電池は、長期間の振動や衝撃に対する安全性を向上させることができる。 The connecting member may have a U-shaped structure that covers both ends of the short side surface. The connecting member may have an annular structure that covers the entire outer periphery of the battery case around the vertical axis. In any configuration, a part of the battery case in the vertical axis direction may be exposed without being covered with the connecting member. If it does in this way, while a battery case can be protected by a connection member, joining with a battery case can be strengthened more. An assembled battery using a single battery having such a connecting member can improve safety against long-term vibration and impact.
本発明の単電池は簡便な方法で連結或いは締結して組電池とすることのできる単電池を提供することができる。また、電池間には所定のスペースを確保しながら確実に単電池を固定した組電池とすることができる。さらに、本発明の組電池は単電池と冷却媒体との接触面積を大きくすることができるので冷却性の優れた組電池とすることができる。 The single battery of the present invention can provide a single battery that can be connected or fastened to form an assembled battery by a simple method. Moreover, it can be set as the assembled battery which fixed the single cell reliably, ensuring a predetermined space between batteries. Furthermore, since the assembled battery of this invention can enlarge the contact area of a cell and a cooling medium, it can be set as the assembled battery excellent in cooling property.
連結手段は連結部材の両端面に設けられた嵌合部(凹部や凸部等)にスペーサを介して嵌め込むことで連結し各電池間に冷却媒体が流通しうるスペースを設けることができる。また、連結部材に設けられた貫通孔に連結ロッドを通して締結するので(或いはその両方を併用するので)位置ズレが生じることはなくなる。 The connecting means can be connected by fitting via a spacer into fitting portions (concave portions, convex portions, etc.) provided on both end faces of the connecting member, and a space in which the cooling medium can flow between the batteries can be provided. Further, since the connecting rod is fastened to the through hole provided in the connecting member (or both are used together), no positional deviation occurs.
また、本発明の単電池を用いた組電池は貫通孔に連結ロッドを貫通させて連結或いは締結するか、嵌合連結部材とスペーサを用いると共に連結ロッドで連結或いは締結するため振動や機械的衝撃等の大きい環境負荷に対しても好適に対応することができる。さらに、本発明によれば、側面を使って締結するので、端子のある上方が邪魔にならず全体としてコンパクトに組み立てることができる。 In addition, the assembled battery using the single battery of the present invention is connected or fastened by passing the connecting rod through the through hole, or uses a fitting connecting member and a spacer, and is connected or fastened by the connecting rod. It is possible to cope with a large environmental load such as the above. Furthermore, according to the present invention, since the fastening is performed using the side surfaces, the upper portion with the terminals does not get in the way and can be assembled compactly as a whole.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の単電池1の第1の実施の形態の電槽ケースの斜視図であり、図2は側面図である。
図1および図2に示すように、単電池1は、金属製の電槽ケース11と該電槽ケース11の短側面両側に一体に接着し且つ該電槽ケース11の幅長さ(L1)より少し長い(L2)連結部材12とにより構成されている。前記連結部材12は、アルミニウム製等の電槽ケース11の短側面の上下に設けてある。また、前記連結部材12には貫通孔12aが設けてあり、多数の単電池を組電池とする場合、該貫通孔12aに連結ロッド21(ボルト等、図5参照)を通して組み立てる。この場合、電槽ケース11と連結部材12の一体化は、射出成形が好ましい。このような射出成形により一体化する場合には、電槽ケース11の短側面は表面に微小な凹凸を設けて金属製の電槽ケース11に射出成形された連結部材12の樹脂を接着しやすくなるようにする。前記単電池1には、発電要素や出力端子2、3が備えられた1つの単電池である。なお、電槽ケース11はアルミニウム合金等の金属製だけでなく、合成樹脂であってもよいが、電槽ケース11が合成樹脂の場合は、連結部材12との接着は接着剤で接着する。なお、金属製の電槽ケースであっても連結部材12との接着は接着剤で接着してもよい。
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view of a battery case of a first embodiment of a
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the
図3は単電池を並べて組電池とする途中の斜視図であり、図4(A)は図3のP矢視正面図、図4(B)は図4(A)のX部の拡大図である。図5は組電池として組み立てた全体斜視図である。これらの図に示すように、単電池1と単電池1との間には連結部材12によるスペース(隙間)4ができる。これらのスペース4は、単電池1が温度上昇した場合の冷却媒体の通過路となるため単電池1が過熱するのを防止する役目をする。また、図5に示すように単電池1、1、・・を並列させ、連結部材12の貫通孔12aに連結ロッド21を貫通させ、エンドプレート20、20と連結ロッド21で組み立てると冷却媒体の通過するスペース4を有する組電池10となる。なお、エンドプレート20は用いなくてもよい。
FIG. 3 is a perspective view in the middle of arranging the single cells to form an assembled battery. FIG. 4 (A) is a front view taken along arrow P in FIG. 3, and FIG. 4 (B) is an enlarged view of a portion X in FIG. It is. FIG. 5 is an overall perspective view assembled as an assembled battery. As shown in these drawings, a space (gap) 4 is formed between the
単電池間のスペースは、1mm以上3mm以下がこのましい。単電池間のスペースを1mm以上とすることにより、冷却媒体による冷却効果を充分なものとすることができるため、好ましい。また、単電池間のスペースを3mm以下とすることにより、スペースを設けることによる組電池としてのエネルギー密度が低下する虞を抑制できるため、好ましい。 The space between single cells is preferably 1 mm or more and 3 mm or less. It is preferable to set the space between the single cells to 1 mm or more because the cooling effect by the cooling medium can be made sufficient. In addition, it is preferable to set the space between the single cells to 3 mm or less because the possibility that the energy density of the assembled battery due to the provision of the space is reduced can be suppressed.
本発明の実施の形態例では、単電池と単電池のスペースを2mmとするものであるが、前記単電池1と単電池1との間のスペース(間隔)4は、前記電槽ケース11を並べた場合、該電槽ケース11の短側面より少し長い連結部材12同士の接触によりできる隙間により形成される。例えば前記スペースを2mmとする場合には、各々の連結部材12の幅長さ(L2 )を金属ケース11の幅より2mm長くすればよい。すなわち、電槽ケース11の短側面の左右に1mmづつ突出し、隣の連結部材12の突出部と接触すると2mmのスペースが形成される。
In the embodiment of the present invention, the space between the unit cell and the unit cell is 2 mm, but the space (interval) 4 between the
なお、上記実施の形態では、連結部材全体の幅を貫通孔の長さと同じとしたが、短側面の幅よりも長い貫通孔を設けた連結部材12の実施の態様としては、これらに限られるものではなく、例えば連結部材12の主要部の幅は電槽ケースの短側面の幅と同一としながらも、貫通孔の周囲のみ前記連結部材12の主要部から前記短側面の幅方向に延出した態様としてもよい。
In the above embodiment, the width of the entire connecting member is the same as the length of the through hole. However, the embodiment of the connecting
(第2の実施形態)
図6は本発明の単電池の第2の実施の形態の連結部材を取り付けた電槽ケース11の斜視図であり、図7は第2の実施の形態の連結部材を取り付けた電槽ケースの側面図、図8は本発明の単電池の第2の実施の形態で使用されるスペーサを取り付けた状態の単電池全体の斜視図である。図9は単電池を組電池とする途中の全体斜視図である。図10(A)は図9のP矢視正面図であり、図10(B)は図10(A)のY部拡大図である。また、図11は本発明の第2の実施の形態の単電池を組電池10として組み立てた状態の全体斜視図である。
(Second Embodiment)
FIG. 6 is a perspective view of the
この第2の実施の形態では単電池には、短側面11aの両側中央部に該単電池となる電槽ケース11の短側面11aと同幅の連結部材13を接着してある。該連結部材13の接着は上記したように、接着により一体化する場合射出成形によるのが好ましいが、射出成形の場合も電槽ケース11の短側面11aに微小な凹凸を設けて電槽ケース11に射出成形された連結部材13の樹脂が接着しやすくなるようにするのが好ましい。また、前記連結部材13の側面両側には嵌合手段として数カ所凸部13aが設けてある。該凸部13aは後述するスペーサ5の両端部に設けた孔5aに嵌まるようにしてある。すなわち、図6、図7に示すように、スペーサ5の両端部に穿設した孔5aに前記凸部13aが嵌まるとスペーサ5が装着された状態となる。こうして図8に示すように、電槽ケース11の連結部材13にスペーサ5を配置し、発電要素を収容し電極からの出力端子2、3を設けて単電池1とする。
In the second embodiment, a connecting
前記単電池1を組電池とする場合は、図9に示すように、複数の単電池1を連結部材とスペーサ5で連結すると、図10(A)に示すように、単電池1と単電池1との間にはスペーサ5が配置され、図10(B)に示すように、スペース(空間)4が形成される。そしてこのスペース(空間)4は冷却媒体の通路となり、温度上昇した単電池1を冷却する機能を有することになる。こうして、図11に示すように、連結部材13の凸部13aをスペーサ5の孔5aに嵌合し、両端部にエンドプレート20、20で挟持して単電池近傍に通した連結ロッドのボルト21、21で締め付け組み立てると組電池10となる。この構成によれば、確固とした組電池となり、振動や機械的衝撃によって単電池が位置ズレすることはなくなる。
When the
さらに、連結ロッドの締め付けのトルクを加減することにより電池への圧迫力を調節できることから、振動などの機械的衝撃による位置ズレ防止を重視する場合は締め付けを強くし、電池の膨張などにより電池間の圧迫力の増大や隙間の減少などの防止を重視する場合は締め付けを弱くすればよい。連結部材とスペーサは嵌合により連結されているだけなので、応力がかかった場合、嵌合が緩むことで応力が緩和、あるいは隙間確保がなされる一方、連結ロッドの両端の締め付けによって、位置ズレの防止は確保される。 In addition, the pressure on the battery can be adjusted by adjusting the tightening torque of the connecting rod. If importance is attached to prevention of an increase in the compression force and a decrease in the gap, the tightening may be weakened. Since the connecting member and the spacer are only connected by fitting, when stress is applied, the fitting is loosened to relax the stress or secure a gap. Prevention is ensured.
(第3の実施形態)
図12は本発明の単電池の第3の実施形態の連結部材を取り付けた電槽ケースの斜視図であり、図13図は本発明の第3の実施の形態の電槽ケースの側面図である。また、図14(A)は第2の実施の形態で使用するスペーサ5の斜視図であり、図14(B)は第3の実施の形態で使用するスペーサ6の平面図、図14(C)は側面図、図14(D)は正面図であり、図14(E)は第3の実施の形態で使用するスペーサ6の斜視図である。本発明の実施の形態では、第2実施の形態のように、単電池1の電槽ケース11に該電槽ケース11の短側面11aの幅とほぼ同一の連結部材14が接着されている。該連結部材14の両側には嵌合手段として所定間隔に凹部14a、凹部14a、・・が設けられ、単電池1と単電池1との間に挟持するスペーサ6を配置している。これらの連結部材14の両側の凹部14a、14a、・・は、単電池1を並列させたとき両方の単電池1と接続させる凸部6a、6a、・・が設けられている。これら前記スペーサ5とこのスペーサ6は連結部材13および14の嵌合手段である。
(Third embodiment)
FIG. 12 is a perspective view of a battery case to which the connecting member of the third embodiment of the cell of the present invention is attached, and FIG. 13 is a side view of the battery case of the third embodiment of the present invention. is there. 14A is a perspective view of the
この第3の実施の形態では単電池には、短側面11aの両側中央部に該単電池となる電槽ケース11の短側面11aと同幅の連結部材14を接着してある。該連結部材14の接着は、接着により一体化する場合射出成形によるのが好ましいが、射出成形の場合も電槽ケース11の短側面11aに微小な凹凸を設けて金属ケース11に射出成形された連結部材14の樹脂が接着しやすくなるようにするのが好ましい。また、前記連結部材14の側面両側には数カ所凹部14aが設けてある。該凹部14aはスペーサ6の両端部に設けた凸部6aが嵌まるようにしてある。この単電池1を図15に示すように、発電要素を収容し出力端子2、3を設ける。すなわち、図14(B)〜(E)に示すように、スペーサ6の両端部に凸設した凸部6aが前記凹部14aに嵌まると、単電池1にはスペーサ6が装着された状態となる。そして、スペーサ6の凸部6aは連結部材14の凹部14aに嵌合するようにして並列して組み立てると一つの組電池10となる。
In this third embodiment, a connecting
図15は、前記スペーサ6を装着した状態の単電池1の斜視図であり、図16は前記スペーサ6を装着した単電池1を並列して重ね、組電池とする場合の組立途中の斜視図であり、図17(A)は図16のP矢視正面図であり、図17(B)は図17(A)のZ部拡大図である。すなわち、金属ケース(電槽ケース)11に発電要素を収容し、出力端子2、3を設けて電槽ケース11の周囲にスペーサ6を設置すると一つの単電池となる。但し、組電池の端部となる単電池については、片側面にスペーサ6を設けないものとしてもよい。このように単電池1と単電池1との間には前記スペーサ6によるスペース(空間)4が形成される。これらのスペース(空間)4、4、・・は組電池とした単電池が温度上昇した場合の冷却媒体の通路となり、過熱した単電池1を冷却する機能を有することになる。
FIG. 15 is a perspective view of the
図18は本発明の第3の実施の形態の単電池を組電池10として組み立てた状態の全体斜視図であるが、この図に示すように、連結部材14の凹部14aにスペーサ6の凸部6aを嵌合し、単電池を並列し両端部にエンドプレート20、20で挟持して単電池近傍に連結ロッドのボルト21、21を通して締め付け組み立てると組電池となる。この構成によれば、確固とした組電池となり振動などの機械的衝撃によって単電池が位置ズレすることはなくなる。
FIG. 18 is an overall perspective view of a state where the unit cell according to the third embodiment of the present invention is assembled as the assembled
さらに、連結ロッドの締め付けのトルクを加減することにより電池への圧迫力を調節できることから、振動などの機械的衝撃による位置ズレ防止を重視する場合は締め付けを強くし、電池の膨張などにより電池間の圧迫力の増大や隙間の減少などの防止を重視する場合は締め付けを弱くすればよい。連結部材とスペーサは嵌合により連結されているだけなので、応力がかかった場合、嵌合が緩むことで応力が緩和、あるいは隙間確保がなされる一方、連結ロッドの両端の締め付けによって、位置ズレの防止は確保される。 In addition, the pressure on the battery can be adjusted by adjusting the tightening torque of the connecting rod. If importance is attached to prevention of an increase in the compression force and a decrease in the gap, the tightening may be weakened. Since the connecting member and the spacer are only connected by fitting, when stress is applied, the fitting is loosened to relax the stress or secure a gap. Prevention is ensured.
(第4の実施形態)
次に、図19は本発明の単電池の第4の実施の形態の電槽ケースに連結部材を取り付けた状態の斜視図であり、図20はその側面図である。
これらの図に示すように、この実施の形態では、電槽ケース11の短側面中央部の両側に連結部材15を接着して一体化する。この場合、該連結部材15は、貫通孔15cを備え上下に配置する端部連結部材15aと側面にスペース6用の嵌合手段である凹部15dを備え前記上下の連結部材15aの間に配置される中部連結部材15bとを一体化して構成される。金属ケース(電槽ケース)11と前記連結部材15とは射出成形による樹脂成形で一体とするが、該金属ケース(電槽ケース)側面11aと連結部材15との接着は、第1〜3の実施の形態と同様である。
(Fourth embodiment)
Next, FIG. 19 is a perspective view showing a state in which a connecting member is attached to the battery case of the fourth embodiment of the unit cell of the present invention, and FIG. 20 is a side view thereof.
As shown in these drawings, in this embodiment, the connecting
前記端部連結部材15aの貫通孔15cは連結ロッド(ボルト)21を貫通させるためのものであり、中部連結部材15bの凹部15dは前記スペーサ6(図14B〜E参照)の両端部に設けた凸部6aを嵌合させるためのものである。そして電槽ケース11に発電要素を収容し、出力端子2、3を設けて蓋をし、電槽ケース11の周囲にスペーサ6、6、・・を装着して単電池1とする。この実施の形態では、連結部材15は、嵌合部を有する中部連結部材15bと貫通孔を有する端部連結部材15aとを一体とすると部品点数を少なくすることができるが、これら端部連結部材15aと中部連結部材15bとは一体でも、別体でもいずれでもよい。また、一体化している場合は、嵌合部と貫通部との位置関係は自在である。締結効果やエネルギー密度の点から貫通孔15cはできるだけ電池に近い位置に配置することが好ましい。さらに、嵌合タイプの連結部材と嵌合できる所定厚みのスペーサ(5、6)を用いれば電池間スペースを変更することもできる。
The through
図21は、単電池1を組み立て組電池とする場合の途中の斜視図であり、図22(A)は、図21のP矢視正面図であり、図22(B)は図22(A)のW部拡大図である。本発明の第4の実施の形態の単電池1を組電池に組み立てる場合には、図21に示すように、単電池1、1、・・を並列させ、連結部材15bと隣の連接部材15bの間にスペーサ6を置いて組み立てる。
FIG. 21 is a perspective view in the middle of the case where the
単電池1と単電池1との間のスペース(間隔)は、前記電槽ケース11を並べた場合、該ケース11の短側面より少し長い連結部材15a同士の接触によりできるスペース(隙間)4、4、・・により形成される。例えばスペース4を2mmとする場合には、各々の連結部材15aの幅長さを単電池(ケース)より2mm長くすればよい。すなわち、電槽ケース11の短側面の左右に1mmづつ突出し、隣の連結部材15aの突出部と接触すると2mmのスペースが形成される。この場合、図22(A)および図22(B)に示すように、単電池1と単電池1との間に設置できるスペーサ6を配置すれば、スペース(隙間)4が形成される。そして、組電池として使用する場合、単電池が温度上昇した場合、スペース(隙間)4、4、・・が冷却媒体の通路となり各単電池1を冷却する機能を有する。また、これらのスペーサ6、6、・・は組電池として確固となり、振動や機械的衝撃に対処することができる。
The space (gap) between the
第4の実施の形態では、第3の実施の形態と同様、連結ロッドの締め付けのトルク圧を加減することにより電池への圧迫力を調節できることに加え、連結ロッドの径の調整により単電池間の連結強度を加減することが出来る。すなわち、連結部材の貫通孔の径よりも若干小さい径の連結ロッドを選択すれば、連結部材と連結ロッドのすべりが良くなるため、応力がかかった場合、連結部材の嵌合が緩むことに追随する。かくして、応力が緩和、あるいは隙間確保がなされる一方、連結ロッドの両端の締め付けによって、位置ズレの防止は保証される。 In the fourth embodiment, as in the third embodiment, in addition to being able to adjust the compression force on the batteries by adjusting the torque pressure of the fastening of the connecting rods, the diameter of the connecting rods can be adjusted between the single cells. The connection strength can be adjusted. In other words, if a connecting rod having a diameter slightly smaller than the diameter of the through hole of the connecting member is selected, the connecting member and the connecting rod will slide better, so that when stress is applied, the fitting of the connecting member will loosen. To do. Thus, stress is relaxed or clearance is secured, while prevention of displacement is ensured by tightening both ends of the connecting rod.
また、図23は、単電池1の複数個を並列して組み立てた組電池10の全体斜視図である。この図に示すように、連結部材15の15aと15aとを接触させ、15bの凹部15dにスペーサ6の凸部6aを嵌合し、両端部にエンドプレート20、20で挟持し、上下の連結部材15aの貫通孔15cに連結棒(ボルト21、21)で締め付け組み立てると組電池となる。この構成によれば、確固とした組電池となり振動や機械的衝撃によって単電池が位置ズレすることはなくなる。なお、エンドプレート20は用いなくてもよい。
FIG. 23 is an overall perspective view of the assembled
(第5の実施形態)
図24は、本発明に係る単電池の第5の実施の形態の斜視図である。図24(A)は、第1の実施形態の単電池の短側面に連結部材を2箇所配した単電池の斜視図であり、図24(B)は、第1の実施形態の単電池の短側面に連結部材を3箇所配した単電池の斜視図であり、図24(C)は、第1の実施形態の単電池の短側面に連結部材を4箇所配した単電池の斜視図である。第5の実施の形態の単電池は、上記第1の実施形態または第4の実施形態において、短側面に貫通孔を有する連結部材を2箇所以上配置した構成であり、それ以外の構成は、主に上記第1の実施形態または第4の実施形態と同様である。具体的に、図24(A)〜図24(C)に示すように、第1の実施形態の単電池1は、電槽ケース11の上端部に2つの出力端子2,3が配置され、電槽ケース11の短側面11aに貫通孔12aを有する連結部材12が2箇所(図24(A))、3箇所(図24(B))、4箇所(図24(C))でそれぞれ配置されて構成されている。図24(B)及び図24(C)では、連結部材12は、短側面11aに等間隔で配置されているが、各間隔は適宜それぞれ任意に変更してもよい。なお、連結部材以外の構成が第4の実施形態と同様である場合、単電池1は、各端部連結部材15aの間に中部連結部材15bがそれぞれ設けられることとなる。図24では、4箇所までの連結部材の配置を例示しているが、電槽ケースの短側面や連結部材の寸法を調整して連結部材を5箇所以上配置してもよい。
(Fifth embodiment)
FIG. 24 is a perspective view of a fifth embodiment of a unit cell according to the present invention. FIG. 24A is a perspective view of a unit cell in which two connecting members are arranged on the short side surface of the unit cell of the first embodiment, and FIG. 24B is a diagram of the unit cell of the first embodiment. FIG. 24C is a perspective view of a unit cell in which three connection members are arranged on the short side surface, and FIG. 24C is a perspective view of the unit cell in which four connection members are arranged on the short side surface of the unit cell of the first embodiment. is there. The unit cell of the fifth embodiment is a configuration in which two or more connecting members having through holes on the short side surface are arranged in the first embodiment or the fourth embodiment, and the other configurations are as follows. Mainly the same as the first embodiment or the fourth embodiment. Specifically, as shown in FIGS. 24 (A) to 24 (C), in the
第5の実施の形態の単電池を並べて図3または図21のように組電池を組み立てると、組電池は、連結部材の配置箇所の数に応じて連結部材にかかる振動や衝撃の負担を分散することができるため、連結部材の寿命が向上し、その結果、組電池の長期的な振動や衝撃に対する安全性が向上する。 When the unit cells of the fifth embodiment are arranged side by side and the assembled battery is assembled as shown in FIG. 3 or FIG. 21, the assembled battery distributes the burden of vibration and shock applied to the connecting member according to the number of connecting member placement locations. Therefore, the life of the connecting member is improved, and as a result, the safety of the assembled battery against long-term vibration and impact is improved.
(第6の実施形態)
図25は、本発明に係る単電池の第6の実施の形態の斜視図である。図25(A)は、第6の実施形態の単電池の斜視図であり、図25(B)は、第6の実施形態の単電池を上方から見た上面図である。第6の実施の形態の単電池は、上記第1の実施形態または第4の実施形態において、主に連結部材の形状を変更したものであり、それ以外の構成は、上記第1の実施形態または第4の実施形態と同様である。第6の実施の形態の単電池1は、電槽ケース11の上端部に2つの出力端子2,3が配置され、電槽ケース11の短側面11aに貫通孔16aを有する帯状の連結部材16が2箇所配置されて構成されている。図25(B)に示すように、連結部材16は、上方から見てU(コ)字状に形成されている。このように連結部材16を形成すると、連結部材16により電槽ケース11の短側面の両端部を保護することができるとともに、電槽ケース11と連結部材16との接合をより強固にすることができる。そして、第6の実施の形態の単電池を並べて図3または図21のように組電池を組み立てると、組電池の長期的な振動や衝撃に対する安全性を向上させることができる。なお、第6の実施形態の単電池は、上記第5の実施形態と同様にして短側面に連結部材を2箇所以上配置して構成してもよい。
(Sixth embodiment)
FIG. 25 is a perspective view of a sixth embodiment of a unit cell according to the present invention. FIG. 25A is a perspective view of the cell of the sixth embodiment, and FIG. 25B is a top view of the cell of the sixth embodiment as viewed from above. The unit cell of the sixth embodiment is obtained by mainly changing the shape of the connecting member in the first embodiment or the fourth embodiment, and other configurations are the same as those of the first embodiment. Or it is the same as that of 4th Embodiment. In the
(第7の実施形態)
図26は本発明に係る単電池の第7の実施の形態の斜視図であり、図26(A)は第7の実施形態の単電池の斜視図であり、図26(B)は第7の実施形態の単電池を上方から見た上面図である。第7の実施の形態の単電池は、上記第1の実施形態または第4の実施形態において、第6の実施の形態と同様に、主に連結部材の形状を変更したものであり、それ以外の構成は、上記第1の実施形態または第4の実施形態と同様である。第7の実施の形態の単電池1は、電槽ケース11の上端部に2つの出力端子2,3が配置され、電槽ケース11の短側面11aに貫通孔17aを有する帯状の連結部材17が2箇所配置されて構成されている。図26(B)に示すように、連結部材17は、上方から見て環状に形成されている。このように連結部材17を形成すると、連結部材17により電槽ケース11の鉛直軸周りの外周全体を保護することができるとともに、電槽ケース11と連結部材17との接合をより強固にすることができる。そして、第7の実施の形態の単電池を並べて図3または図21のように組電池を組み立てると、組電池の長期的な振動や衝撃に対する安全性を向上させることができる。なお、第7の実施形態の単電池は、上記第5の実施形態と同様にして短側面に連結部材を2箇所以上配置して構成してもよい。
(Seventh embodiment)
FIG. 26 is a perspective view of a cell according to a seventh embodiment of the present invention, FIG. 26A is a perspective view of the cell of the seventh embodiment, and FIG. It is the top view which looked at the cell of embodiment of the above from the upper part. The unit cell of the seventh embodiment is the one in which the shape of the connecting member is mainly changed in the first embodiment or the fourth embodiment, similarly to the sixth embodiment. The configuration of is the same as that of the first embodiment or the fourth embodiment. In the
上記した本発明の各実施の形態では上記事例に限定されず、種々変更することができる。例えば、連結部材の形状は六角形に限らずかまぼこ型でもよい。また、連結部材(12、13、14、15等)は締結、或いは嵌合固定できるものであれば、樹脂材や金属であってもよい。本願発明の実施の形態に示した組電池は、いずれも両端にエンドプレートを例を示したが、本発明の組電池において、エンドプレートを用いるか否かは、用途や求められる強度によって適宜選択することができる。 The above-described embodiments of the present invention are not limited to the above examples, and various modifications can be made. For example, the shape of the connecting member is not limited to a hexagon but may be a kamaboko shape. Further, the connecting member (12, 13, 14, 15, etc.) may be a resin material or a metal as long as it can be fastened or fitted and fixed. The assembled batteries shown in the embodiments of the present invention all show end plates at both ends, but in the assembled battery of the present invention, whether or not to use the end plates is appropriately selected depending on the application and required strength. can do.
1 単電池
2、3 出力端子
4 スペース
5、6 スペーサ
10 組電池
11 金属(合成樹脂)等の電槽ケース
11a 短側面
12 連結部材
12a 貫通孔
13 連結部材
14 連結部材
15 連結部材
15a 端部連結部材
15b 中部連結部材
15c 貫通孔
15d 凹部
16 連結部材
16a 貫通孔
17 連結部材
17a 貫通孔
20 エンドプレート
21 連結ロッド
DESCRIPTION OF
Claims (10)
ことを特徴とする請求項1又は請求項3に記載の単電池。 The unit cell according to claim 1 or 3, wherein the connecting member is arranged at two or more locations on the short side surface.
ことを特徴とする請求項2又は請求項4に記載の組電池。 The assembled battery according to claim 2 or 4, wherein the connecting member is arranged at two or more locations on the short side surface.
ことを特徴とする請求項1、請求項3及び請求項5のいずれか1項に記載の単電池。 6. The unit cell according to claim 1, wherein the connecting member has a U-shaped structure covering both ends of the short side surface.
ことを特徴とする請求項2、請求項4及び請求項6のいずれか1項に記載の組電池。 The assembled battery according to any one of claims 2, 4, and 6, wherein the connecting member has a U-shaped structure covering both ends of the short side surface.
ことを特徴とする請求項1、請求項3及び請求項5のいずれか1項に記載の単電池。 The said connection member is one or more annular structures which cover the whole outer periphery of the said battery case in the shape of a belt | belt around a vertical axis | shaft, The any one of Claim 1, 3 and 5 characterized by the above-mentioned. The single battery according to item 1.
ことを特徴とする請求項2、請求項4及び請求項6のいずれか1項に記載の組電池。 The said connection member is one or more annular structures which cover the whole outer periphery of the said battery case in the shape of a belt | belt around a vertical axis | shaft, The any one of Claim 2, 4 and 6 characterized by the above-mentioned. The assembled battery according to Item 1.
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